CN217374923U - 有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，中间平台上设置有若干中间线圈，舱壳的底部设置有若干发射线圈，发射线圈串联连接有开关，所述停机平台上设置有若干停机位，其中，一个中间线圈对应一个发射线圈、一个停机位以及一个换流支路，其中，交流电源的输出端与各环流支路的输入端相连接，各环流支路的输出端与对应发射线圈相连接，各停机位上均设置有红外传感器；各无人机上设置有接收线圈及第一整流器，其中，接收线圈经第一整流器与无人机的充电接口相连接，当无人机停机在停机位时，则该无人机上的接收线圈正对所在停机位对应的发射线圈及中间线圈，该装置能够实现无人机的无线充电。

Description

有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置

技术领域

本实用新型属于新能源及电力工程技术领域，涉及一种有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置。

背景技术

无人机是一种不用搭载驾驶人员，由地面操作人员远程遥控或利用预装控制程序自主控制的飞行器。近年来伴随着科学技术的发展和制造成本下降，无人机开始民用化。目前无人机已经被广泛的应用于输电线路巡检中，避免人工爬塔带来的不便与危险。

目前，制约无人机应用开展的主要问题是其续航能力不足。小型无人机的主要动力源来自锂电池，无人机电池容量有限，不能长时间飞行，作业巡检范围不够大，需要在作业巡检范围内设立停靠平台，供无人机停靠储存和充电。无人机根据充电时是否有电力线与其连接分为两种充电方式：有线充电和无线充电。有线充电方式操作简单且充电效率高，但是需要工作人员在现场干预，还会存在线路磨损的现象。无线充电方式可以解决有线充电方式存在的问题，但是充电效率低，目前主要是太阳能充电、激光充电两种方式：前者易受到天气条件限制且在无人机上安装太阳能电池板一定程度上增加了无人机负载的重量，后者则对人类和动物健康构成潜在的危害，在激光操作方面存在一些法律限制，这进一步限制了激光的利用。

目前，市场上的无人机主要采用的是有线充电方式。应用于对巡检无人机无线充电的解决方案还未出现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，该装置能够实现无人机的无线充电。

为达到上述目的，本实用新型所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置包括舱壳、升降装置、交流电源及若干换流支路；

舱壳的顶部开口，升降装置竖立固定于舱壳内，且升降装置的顶部设置有停机平台，升降装置的侧面设置有中间平台，其中，中间平台上设置有若干中间线圈，舱壳的底部设置有若干发射线圈，发射线圈串联连接有开关，所述停机平台上设置有若干停机位，其中，一个中间线圈对应一个发射线圈、一个停机位以及一个换流支路，其中，交流电源的输出端与各环流支路的输入端相连接，各环流支路的输出端与对应发射线圈相连接，各停机位上均设置有红外传感器；

各无人机上设置有接收线圈及第一整流器，其中，接收线圈经第一整流器与无人机的充电接口相连接，当无人机停机在停机位时，则该无人机上的接收线圈正对所在停机位对应的发射线圈及中间线圈；

控制器与红外传感器、开关及升降装置相连接。

发射线圈上串联连接有第一电容及第一电阻。

中间线圈上还串联连接有第二电阻及第二电容。

所述接收线圈串联连接有第三电容及第三电阻。

各换流支路均包括第二整流器及逆变器，其中，交流电源经第二整流器及逆变器与发射线圈相连接。

各停机位呈阵型分布。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置在具体操作时，当无人机需要充电时，升降装置下降，以减少中间线圈与发射线圈及接收线圈之间的间距，然后控制器控制该无人机所在停机位及其相邻停机位对应的中间线圈导通，发射线圈通过交流电源及换流支路通电，再通过中间线圈耦合接收线圈，从而为无人机充电，以实现无人机的无线充电，操作简单、方便，实用性极强。

附图说明

图1为充电状态，本实用新型的结构示意图；

图2为未充电状态，本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的原理图；

图4为本实用新型的电路图；

图5为本实用新型的工作流程图。

其中，1为发射线圈、2为中间线圈、3为停机平台、4为舱壳、5为升降装置、6为交流电源、7为充电接口、8为第一整流器、9为第二整流器、10为逆变器、11为控制器、12为红外传感器、13为开关、14为接收线圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1至图4，本实用新型所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置包括舱壳4、升降装置5、交流电源6及若干换流支路；

舱壳4的顶部开口，升降装置5竖立固定于舱壳4内，且升降装置5的顶部设置有停机平台3，升降装置5的侧面设置有中间平台，其中，中间平台上设置有若干中间线圈2，舱壳4的底部设置有若干发射线圈1，所述停机平台3上设置有若干停机位，各停机位呈阵型分布，其中，一个中间线圈2对应一个发射线圈1、一个停机位以及一个换流支路，其中，交流电源6的输出端与各环流支路的输入端相连接，各环流支路的输出端与对应发射线圈1相连接，发射线圈1上串联连接有第一电容及第一电阻；中间线圈2上串联连接有第二电阻、开关13及第二电容，各停机位上设置有红外传感器12，其中，所述红外传感器12与控制器11相连接，通过红外传感器12检测所在停机位上是否有无人机；

各无人机上设置有接收线圈14及第一整流器8，其中，接收线圈14经第一整流器8与无人机的充电接口7相连接，当无人机停机在停机位时，则该无人机上的接收线圈14正对所在停机位对应的发射线圈1及中间线圈2。

所述接收线圈14串联连接有第三电容及第三电阻。

各换流支路均包括第二整流器9及逆变器10，其中，交流电源6经第二整流器9及逆变器10与发射线圈1相连接。

参考图5，在工作时，当无人机需要充电时，则将无人机停机到停机位上，升降装置5下降，以减少中间线圈2与发射线圈1及接收线圈14之间的间距，然后控制器11控制该无人机所在停机位及其相邻停机位对应的中间线圈2导通，即控制与该中间线圈2相连接的开关13闭合，发射线圈1通过交流电源6及换流支路通电，再通过中间线圈2耦合接收线圈14，从而为无人机充电，即通过无人机所在停机位及其相邻停机位所对应的发射线圈1为无人机充电，当无人机完成后，则反馈信息给控制器11，则断开开关13，同时控制升降装置5上升，使得停机平台3经舱壳4顶部的开口伸出到舱壳4外，以实现无人机的无线充电。

Claims (6)

1.一种有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，其特征在于，包括舱壳(4)、升降装置(5)、交流电源(6)及若干换流支路；

舱壳(4)的顶部开口，升降装置(5)竖立固定于舱壳(4)内，且升降装置(5)的顶部设置有停机平台(3)，升降装置(5)的侧面设置有中间平台，其中，中间平台上设置有若干中间线圈(2)，舱壳(4)的底部设置有若干发射线圈(1)，发射线圈(1)串联连接有开关(13)，所述停机平台(3)上设置有若干停机位，其中，一个中间线圈(2)对应一个发射线圈(1)、一个停机位以及一个换流支路，其中，交流电源(6)的输出端与各环流支路的输入端相连接，各环流支路的输出端与对应发射线圈(1)相连接，各停机位上均设置有红外传感器(12)；

各无人机上设置有接收线圈(14)及第一整流器(8)，其中，接收线圈(14)经第一整流器(8)与无人机的充电接口(7)相连接，当无人机停机在停机位时，则该无人机上的接收线圈(14)正对所在停机位对应的发射线圈(1)及中间线圈(2)；

控制器(11)与红外传感器(12)、开关(13)及升降装置(5)相连接。

2.根据权利要求1所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，其特征在于，发射线圈(1)上串联连接有第一电容及第一电阻。

3.根据权利要求2所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，其特征在于，中间线圈(2)上还串联连接有第二电阻及第二电容。

4.根据权利要求3所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，其特征在于，所述接收线圈(14)串联连接有第三电容及第三电阻。

5.根据权利要求1所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，其特征在于，各换流支路均包括第二整流器(9)及逆变器(10)，其中，交流电源(6)经第二整流器(9)及逆变器(10)与发射线圈(1)相连接。

6.根据权利要求1所述的有中间线圈的分布式磁耦合无线充电巡检无人机停靠装置，其特征在于，各停机位呈阵型分布。

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